Нашите основни продукти: амино силикон, блокиращ силикон, хидрофилен силикон, цялата им силиконова емулсия, намокряне на разтриване на ускореност, воден отблъскващ (без флуор, въглерод 6, въглерод 8), химикали за измиване на демина (ABS, ензим, спандекс протектор, манган премахване), повече подробности, моля, свържете се с Mandy +86 19856618619 (WhatsApp).
9 -те основни връзки между повърхностноактивни вещества и фабрики за боядисване
01 Повърхностно напрежение
Силата, която действа за свиване на повърхността на течност на единица дължина, се нарича повърхностно напрежение, измерена в n · m⁻⁻.
02 Повърхностна активност и повърхностноактивни вещества
Свойството, което намалява повърхностното напрежение на разтворител, се нарича повърхностна активност, а вещества, които притежават това свойство, се наричат повърхностно активни вещества. Повърхностноактивните вещества са повърхностно активни вещества, които могат да образуват агрегати във водни разтвори, като мицели и проявяват висока повърхностна активност, заедно с функции като намокряне, емулгиране, пенообразуване и измиване.
03 Характеристики на молекулната структура на повърхностноактивните вещества
Повърхностноактивните вещества са органични съединения със специални структури и свойства; Те могат значително да променят междуфазното напрежение между две фази или повърхностното напрежение на течностите (обикновено вода), като проявяват свойства като намокряне, пенене, емулгиране и измиване. Структурно, повърхностноактивните вещества споделят обща характеристика за съдържането на два различни типа групи в техните молекули: единият край има неполярна група с дълга верига, която е разтворима в масло, но неразтворима във вода, известна като хидрофобна група. Тази хидрофобна група обикновено е с дълга верига въглеводород, въпреки че понякога може да се състои от органични флуориди, органични силикони, органични фосфини или органотинови вериги. Другият край има водоразтворима група, известна като хидрофилна група. Хидрофилната група трябва да има достатъчна хидрофилност, за да гарантира, че целият ПАВ може да се разтвори във вода и да притежава необходимата разтворимост. Тъй като повърхностноактивните вещества съдържат както хидрофилни, така и хидрофобни групи, те могат да се разтворят в поне една фаза от течната среда. Тази природа на двойно афинитет на повърхностноактивните вещества се нарича амфифиличност.
04 видове повърхностноактивни вещества
Повърхностноактивните вещества са амфифилни молекули както с хидрофобни, така и с хидрофилни групи. Хидрофобната група обикновено се състои от въглеводороди с дълги вериги, като алкани с права верига (C8-C20), разклонени алкани (C8-C20) или алкилбензони (алкилов въглероден атом номер 8–16). Разликите в хидрофобните групи възникват главно от структурните вариации във въглеродните вериги. Разнообразието на хидрофилните групи обаче е много по -голямо, следователно свойствата на повърхностноактивните вещества са свързани не само с размера и формата на хидрофобната група, но и до голяма степен с хидрофилната група. Повърхностноактивните вещества могат да бъдат класифицирани въз основа на структурата на хидрофилната група, преди всичко според това дали тя е йонна, разделяйки ги на анионни, катионни, неонни, zwitterionic и други специални видове повърхностно активни вещества.
05 Свойства на повърхностно -активните разтвори
①adsorption на интерфейса
Молекулите на повърхностно активното вещество съдържат както хидрофилни, така и хидрофобни групи. Водата, като силна полярна течност, когато повърхностноактивните вещества се разтварят в нея, следва принципа на „подобна полярност се привлича взаимно; различни полярности се отблъскват взаимно“. Хидрофилната му група взаимодейства с водата, което я прави разтворима, докато хидрофобната му група отблъсква от водата и излиза от водната фаза, което води до молекулите на повърхностно активното вещество (или йони), адсорбиране на междуфазния слой, като по този начин намалява междуфазното напрежение между двете фази. Колкото повече молекули (или йони) на ПАВ), които се адсорбират на интерфейса, толкова по -голямо е намаляването на междуфазното напрежение.
② Свойства на адсорбирани филми
Повърхностно налягане на адсорбиран филм: повърхностноактивните вещества образуват адсорбирани филми в интерфейса на газ-течността. Например, поставянето на без триене плъзгащ се поплавък в интерфейса на течност ще създаде налягане срещу поплавъка, когато филмът е изтласкан по течната повърхност. Това налягане се нарича повърхностно налягане.
Повърхностно вискозитет: Подобно на повърхностното налягане, повърхностният вискозитет е свойство, изложено от неразтворими молекулярни филми. С окачване на платинен пръстен върху фина метална тел, така че да докосне повърхността на водата в резервоар, въртенето на платинен пръстен демонстрира устойчивост поради вискозитета на водата. Нападането на наблюдаваната амплитуда може да измерва повърхностния вискозитет; Разликата в скоростта на разпадане между чистата вода и тази, съдържаща повърхностен филм, осигурява вискозитета на повърхностния филм. Повърхностният вискозитет е тясно свързан с филмовата твърдост; Тъй като адсорбираните филми притежават повърхностно налягане и вискозитет, те непременно съдържат еластичност. Колкото по -голямо е повърхностното налягане и вискозитет на адсорбирания филм, толкова по -голям е еластичният му модул.
③ Формиране на мицела
Поведението на повърхностноактивните вещества в разредени разтвори се подчинява на идеалните норми на решение. Количеството повърхностно активно вещество, адсорбирано на повърхността на разтвора, се увеличава с увеличаване на концентрацията на разтвора, докато не се постигне определена концентрация, след което адсорбцията не се увеличава допълнително. Излишните молекули на ПАВ в този момент се разпръскват на случаен принцип или съществуват по шаблон. Както практическите, така и теоретичните доказателства показват, че те образуват агрегати в решението, наречени мицели. Минималната концентрация, при която повърхностноактивните вещества започват да образуват мицели, се нарича критична концентрация на мицела (CMC).
06 Стойност на хидрофилно-липофилния баланс (HLB)
HLB, къс за хидрофил-липофил, показва баланса между хидрофилни и липофилни групи при повърхностноактивни вещества. По -високата стойност на HLB предполага силна хидрофилност и слаба липофилност, докато обратното важи за ниските стойности на HLB.
① Спецификация на стойностите на HLB **:Стойността на HLB е относителна; therefore, for establishing HLB values, the standard for a non-hydrophilic substance, like paraffin, is set at HLB = 0, whereas sodium dodecyl sulfate with strong water solubility is assigned HLB = 40. Hence, HLB values for surfactants generally fall between 1 and 40. Surfactants with an HLB value less than 10 are lipophilic, and those greater than 10 are hydrophilic. Следователно, точката на прегъване между липофилността и хидрофилността е около 10. Потенциалните употреби на повърхностноактивни вещества могат да бъдат приблизително изведени от техните стойности на HLB.
HLB | Приложения | HLB | Приложения |
1.5 ~ 3 | W/o Агенти за деформация на типа | 8 ~ 18 | O/w тип емулгатори |
3.5 ~ 6 | W/o тип емулгатори | 13 ~ 15 | Детергенти |
7 ~ 9 | Намокрящи агенти | 15 ~ 18 | Разтворители |
Според таблицата, повърхностноактивни вещества, подходящи за употреба като емулгатори с масло във вода, имат стойност на HLB от 3,5 до 6, докато тези за емулгатори на вода в масло падат между 8 до 18.
② Определяне на стойностите на HLB (пропуснати).
07 Емулгиране и разтваряне
Емулсията е система, образувана, когато една несмесена течност се диспергира в друга под формата на фини частици (капчици или течни кристали). Емулгаторът, който е вид повърхностно активно вещество, е от съществено значение за стабилизиране на тази термодинамично нестабилна система чрез намаляване на междуфазната енергия. Фазата, съществуваща във формата на капчици в емулсията, се нарича дисперсирана фаза (или вътрешна фаза), докато фазата, образуваща непрекъснат слой, се нарича дисперсионна среда (или външна фаза).
① Емулгатори и емулсии
Общите емулсии често се състоят от една фаза като вода или воден разтвор, а другата като органично вещество, като масла или восъци. В зависимост от тяхната дисперсия, емулсиите могат да бъдат класифицирани като вода в масло (w/o), където маслото се диспергира във вода или масло във вода (O/W), където водата се диспергира в масло. Освен това могат да съществуват сложни емулсии като w/o/w или o/w/o. Емулгаторите стабилизират емулсиите чрез понижаване на междуфазното напрежение и образуват мономолекулни мембрани. Емулгаторът трябва да се адсорбира или да се натрупва на интерфейса за понижаване на междуфазното напрежение и да придава заряди на капчици, генериране на електростатично отблъскване или образуване на защитен филм с висока вискозитет около частиците. Следователно веществата, използвани като емулгатори, трябва да притежават амфифилни групи, които повърхностноактивните вещества могат да осигурят.
② Методи за подготовка на емулсия и фактори, влияещи върху стабилността
Има два основни метода за приготвяне на емулсии: механични методи разпръскват течности в малки частици в друга течност, докато вторият метод включва разтваряне на течности в молекулна форма в друга и причиняване на подходящо агрегиране. Стабилността на емулсията се отнася до способността му да се противопоставя на агрегацията на частиците, което води до отделяне на фазата. Емулсиите са термодинамично нестабилни системи с по -висока свободна енергия, като по този начин тяхната стабилност отразява времето, необходимо за достигане на равновесие, т.е. времето, необходимо за дадена течност да се отдели от емулсията. Когато мастните алкохоли, мастните киселини и мастните амини присъстват в междуфазния филм, силата на мембраната значително се увеличава, тъй като полярните органични молекули образуват комплекси в адсорбирания слой, засилвайки междуфазната мембрана.
Емулгаторите, съставени от две или повече повърхностноактивни вещества, се наричат смесени емулгатори. Смесените емулгатори се адсорбират на интерфейса на водното масло и молекулярните взаимодействия могат да образуват комплекси, които значително понижават междуфазното напрежение, увеличавайки количеството на адсорбатите и образуващи по-плътни, по-силни междуфазни мембрани.
Електрически заредените капчици значително влияят върху стабилността на емулсиите. При стабилни емулсии капчиците обикновено носят електрически заряд. Когато се използват йонни емулгатори, хидрофобният край на йонните повърхностноактивни вещества е включен в маслената фаза, докато хидрофилният край остава във водната фаза, придавайки заряд на капчиците. Подобно на таксите между капчиците причиняват отблъскване и предотвратяват коалесценцията, което повишава стабилността. По този начин, колкото по -голяма е концентрацията на йони на емулгатора, адсорбирана върху капчици, толкова по -голям е техният заряд и по -голямата стабилност на емулсията.
Вискозитетът на дисперсионната среда също влияе върху стабилността на емулсията. Като цяло, по -високите вискозитетни среди подобряват стабилността, тъй като по -силните пречат на браунийското движение на капчиците, забавяйки вероятността от сблъсъци. Високомолекулните вещества, които се разтварят в емулсията, могат да увеличат среден вискозитет и стабилност. Освен това, веществата с високо молекулно тегло могат да образуват здрави междуфазни мембрани, като допълнително стабилизират емулсията. В някои случаи добавянето на твърди прахове може по подобен начин да стабилизира емулсиите. Ако твърдите частици са напълно намокрити от вода и могат да бъдат намокрити от масло, те ще бъдат задържани на интерфейса на водното масло. Твърдите прахове стабилизират емулсията, като подобряват филма, докато се струпват на интерфейса, подобно на адсорбирани повърхностноактивни вещества.
Повърхностноактивните вещества могат значително да повишат разтворимостта на органични съединения, които са неразтворими или леко разтворими във вода, след като мицелите са се образували в разтвора. Понастоящем разтворът изглежда ясно и тази способност се нарича разтваряне. Повърхностноактивните вещества, които могат да насърчават разтварянето, се наричат разтворители, докато органичните съединения, които се разтварят, се наричат разтвори.
08 пяна
Пяната играе решаваща роля в процесите на миене. Пяната се отнася до дисперсивна система от газ, диспергирана в течност или твърда, с газ като дисперсирана фаза и течност или твърда като дисперсионна среда, известна като течна пяна или плътна пяна, като пластмаси от пяна, стъкло от пяна и бетон от пяна.
(1) Образуване на пяна
Терминът пяна се отнася до колекция от въздушни мехурчета, разделени от течни филми. Поради значителната разлика в плътността между газа (диспергираната фаза) и течността (дисперсионна среда) и ниският вискозитет на течността, газовите мехурчета бързо се издигат на повърхността. Образуването на пяна включва включване на голямо количество газ в течността; След това мехурчетата бързо се връщат на повърхността, създавайки агрегат от въздушни мехурчета, разделени от минимален течен филм. Пяната има две отличителни морфологични характеристики: Първо, газовите мехурчета често приемат полиедрична форма, тъй като тънък течен филм на пресечната точка на мехурчетата има тенденция да стане по -тънка, в крайна сметка води до разкъсване на балончета. Второ, чистите течности не могат да образуват стабилна пяна; Трябва да присъстват поне два компонента, за да се създаде пяна. Разтворът на ПАВ е типична система за формиране на пяна, чийто капацитет за пенообразуване е свързан с другите му свойства. Повърхностноактивните вещества с добра способност за пенообразуване се наричат пенични агенти. Въпреки че пенообразните агенти проявяват добри възможности за пенообразуване, пяната, която генерират, може да не продължи дълго, което означава, че стабилността им не е гарантирана. За да се подобри стабилността на пяната, могат да се добавят вещества, които повишават стабилността; Те се наричат стабилизатори, с обикновени стабилизатори, включително лаурилен диетаноламин и оксиди на додецил диметил амин.
(2) Стабилност на пяната
Пяната е термодинамично нестабилна система; Естествената му прогресия води до разкъсване, като по този начин намалява общата площ на течната повърхност и намалява свободната енергия. Процесът на деформация включва постепенното изтъняване на течния филм, разделящ газа, докато се появи разкъсване. Степента на стабилност на пяната се влияе предимно от скоростта на дренаж на течността и силата на течния филм. Влиятелните фактори включват:
① Напрежение на повърхността: От енергична гледна точка долното повърхностно напрежение благоприятства образуването на пяна, но не гарантира стабилност на пяната. Ниското повърхностно напрежение показва по -малък диференциал на налягането, което води до по -бавен течен дренаж и сгъстяване на течния филм, като и двата благоприятства стабилността.
② Вискозитет на повърхността: Ключовият фактор за стабилността на пяната е силата на течния филм, определена предимно от устойчивостта на повърхностния адсорбционен филм, измерена чрез повърхностния вискозитет. Експерименталните резултати показват, че разтворите с висок повърхностен вискозитет произвеждат по-дълготрайна пяна поради засилени молекулярни взаимодействия в адсорбирания филм, които значително увеличават якостта на мембраната.
③ Вискозитет на разтвора: По -високият вискозитет в самата течност забавя дренажа на течността от мембраната, като по този начин удължи живота на течния филм преди да се появи разкъсване, засилвайки стабилността на пяната.
④ Повърхностно напрежение „Поправете“ Действие: повърхностноактивните вещества, адсорбирани към мембраната, могат да противодействат на разширяването или свиването на повърхността на филма; Това се нарича ремонтно действие. Когато повърхностноактивните вещества се адсорбират към течния филм и разширяват повърхността му, това намалява концентрацията на повърхностно активното вещество на повърхността и увеличава повърхностното напрежение; Обратно, свиването води до повишена концентрация на повърхностно активно вещество на повърхността и впоследствие намалява повърхностното напрежение.
⑤ Дифузия на газ чрез течен филм: Поради налягането на капилярите, по -малките мехурчета са склонни да имат по -високо вътрешно налягане в сравнение с по -големи мехурчета, което води до дифузия на газ от малки мехурчета в по -големи, което води до свиване на малки мехурчета и по -големи, като в крайна сметка води до срутване на пяна. Постоянното прилагане на повърхностноактивни вещества създава еднакви, фино разпределени мехурчета и инхибира дефорамирането. С повърхностноактивните вещества, плътно опаковани на течния филм, дифузията на газа се възпрепятства, като по този начин се засилва стабилността на пяната.
⑥ Ефект на повърхностния заряд: Ако течният филм от пяна носи същия заряд, двете повърхности ще се отблъснат една друга, предотвратявайки изтъняването или счупването на филма. Йонните повърхностноактивни вещества могат да осигурят този стабилизиращ ефект. В обобщение, силата на течния филм е решаващият фактор, определящ стабилността на пяната. Повърхностноактивните вещества, действащи като разпенващи агенти и стабилизатори, трябва да направят плътно опаковани повърхностни абсорбирани молекули, тъй като това значително влияе върху междуфазното молекулярно взаимодействие, засилвайки силата на самия повърхностен филм и по този начин предотвратява течността да не се отклони от съседния филм, което прави стабилността на пяната по -постижима.
(3) унищожаване на пяна
Основният принцип на унищожаване на пяната включва промяна на условията, които произвеждат пяна или елиминиране на стабилизиращите фактори на пяната, което води до физически и химически методи за деформация. Физическото дефоумиране поддържа химичния състав на пенестата разтвор, като същевременно променя условията като външни смущения, температура или промени в налягането, както и ултразвуково лечение, всички ефективни методи за елиминиране на пяна. Химическото деформация се отнася до добавянето на определени вещества, които взаимодействат с пенените агенти, за да намалят силата на течния филм в пяната, намалявайки стабилността на пяната и постигането на деформация. Такива вещества се наричат дефоамери, повечето от които са повърхностноактивни вещества. Дефоамерите обикновено притежават забележителна способност за намаляване на повърхностното напрежение и могат лесно да се адсорбират към повърхностите, с по -слабо взаимодействие между съставните молекули, като по този начин създават слабо подредена молекулна структура. Видовете дефоамер са разнообразни, но обикновено са неионни повърхностноактивни вещества, с разклонени алкохоли, мастни киселини, естери на мастни киселини, полиамиди, фосфати и силиконови масла, които обикновено се използват като отлични дефоамери.
(4) пяна и почистване
Количеството пяна не корелира директно с ефикасността на почистването; Повече пяна не означава по -добро почистване. Например, неионните повърхностноактивни вещества могат да произвеждат по -малко пяна от сапуна, но те могат да имат превъзходни възможности за почистване. При определени условия обаче пяната може да помогне за отстраняването на мръсотията; Например пяната от миене на чинии подпомага пренасянето на мазнина, докато почистването на килими позволява пяната да премахне мръсотията и твърдите замърсители. Освен това пяната може да сигнализира за ефективността на почистващия препарат; Прекомерната мастна мазнина често инхибира образуването на мехурчета, причинявайки или липса на пяна, или намалява съществуващата пяна, което показва ниска ефикасност на детергента. Освен това пяната може да служи като индикатор за чистотата на изплакване, тъй като нивата на пяна във водата често намаляват с по -ниски концентрации на почистващи препарати.
09 Процес на миене
Най -общо казано, измиването е процесът на премахване на нежелани компоненти от обекта, който се почиства, за да се постигне определена цел. Общо, измиването се отнася до отстраняването на мръсотията от повърхността на носача. По време на измиването някои химически вещества (като почистващи препарати) действат за отслабване или премахване на взаимодействието между мръсотията и носача, превръщайки връзката между мръсотията и носача в връзка между мръсотия и препарат, което позволява тяхното разделяне. Като се има предвид, че предметите, които трябва да бъдат почистени и мръсотията, която се нуждае от премахване, може да варира значително, измиването е сложен процес, който може да бъде опростен в следната връзка:
Превозвач • мръсотия + почистващ препарат = носител + мръсотия • Препарат. Процесът на измиване обикновено може да бъде разделен на два етапа:
1. Мръсотията е отделена от носача при действието на почистващия препарат;
2. Отделената мръсотия се диспергира и суспендира в средата. Процесът на измиване е обратим, което означава, че диспергираната или окачената мръсотия може потенциално да се постави отново върху почистения предмет. По този начин ефективните препарати не само се нуждаят от способност да отделят мръсотия от носача, но и да се разпръскват и да спират мръсотията, предотвратявайки преселването му.
(1) Видове мръсотия
Дори един елемент може да натрупа различни видове, композиции и количества мръсотия в зависимост от контекста на използването му. Мазната мръсотия се състои главно от различни животни и растителни масла и минерални масла (като суров нефт, мазут, катран с въглища и др.); Твърдата мръсотия включва прахови частици като сажди, прах, ръжда и въглеродни черни. Що се отнася до мръсотията на облеклото, тя може да произхожда от човешки секрети като пот, себум и кръв; Петна, свързани с храна като петна от плодове или масло и подправки; остатъци от козметика като червило и лак за нокти; атмосферни замърсители като дим, прах и почва; и допълнителни петна като мастило, чай и боя. Това разнообразие от мръсотия обикновено може да бъде категоризирано в твърди, течни и специални видове.
① Твърда мръсотия: Общите примери включват сажди, кал и прахови частици, повечето от които са склонни да имат заряди - често отрицателно заредени - които се придържат лесно към влакнести материали. Твърдата мръсотия обикновено е по -малко разтворима във вода, но може да бъде разпръсната и окачена в почистващите препарати. Частици, по -малки от 0,1 μm, могат да бъдат особено предизвикателни за отстраняване.
② Течна мръсотия: Те включват мазни вещества, които са разтворими в масло, съдържащи животински масла, мастни киселини, мастни алкохоли, минерални масла и техните оксиди. Докато животинските и растителните масла и мастните киселини могат да реагират с алкали, за да образуват сапуни, мастните алкохоли и минералните масла не се подлагат на осапуняване, но могат да бъдат разтворени от алкохоли, етери и органични въглеводороди и могат да бъдат емулгирани и разпръснати чрез детергентни разтвори. Течната мазна мръсотия обикновено е здраво прилепена към влакнести материали поради силни взаимодействия.
③ Специална мръсотия: Тази категория се състои от протеини, нишестета, кръв и човешки секрети като пот и урина, както и сокове от плодове и чай. Тези материали често твърдо се свързват с влакната чрез химически взаимодействия, което ги прави по -трудни за измиване. Различни видове мръсотия рядко съществуват независимо, по -скоро се смесват и се придържат колективно към повърхностите. Често, при външни влияния, мръсотията може да окислява, разлага или разпада, произвеждайки нови форми на мръсотия.
(2) Адхезия на мръсотия
Мръсотията се вкопчва в материали като дрехи и кожа поради определени взаимодействия между обекта и мръсотията. Лепилната сила между мръсотия и обекта може да бъде резултат или от физическа или химическа адхезия.
① Физическата адхезия: Адхезията на мръсотия като сажди, прах и кал до голяма степен включва слаби физически взаимодействия. Като цяло тези видове мръсотия могат да бъдат отстранени сравнително лесно поради по -слабата им адхезия, което възниква главно от механични или електростатични сили.
A: Механична адхезия **: Това обикновено се отнася до твърда мръсотия като прах или пясък, която се прилепва чрез механични средства, което е сравнително лесно да се отстрани, въпреки че по -малките частици под 0,1 μm са доста трудни за почистване.
Б: Електростатична адхезия **: Това включва заредени частици от мръсотия, взаимодействащи с противоположно заредени материали; Обикновено влакнестите материали носят отрицателни заряди, което им позволява да привличат положително заредени привърженици като определени соли. Някои отрицателно заредени частици все още могат да се натрупват върху тези влакна чрез йонни мостове, образувани от положителни йони в разтвора.
② Химическа адхезия: Това се отнася до мръсотия, придържаща се към даден обект чрез химични връзки. Например, полярната твърда мръсотия или материали като ръжда има тенденция да се прилепват здраво поради химичните връзки, образувани с функционални групи като карбоксилни, хидроксилни или аминови групи, присъстващи във влакнести материали. Тези връзки създават по -силни взаимодействия, което затруднява премахването на такава мръсотия; Може да са необходими специални лечения за ефективно почистване. Степента на замърсяване на мръсотията зависи както от свойствата на самата мръсотия, така и от тези на повърхността, към която се придържа.
(3) Механизми за отстраняване на мръсотия
Целта на измиването е да се елиминира мръсотията. Това включва използване на разнообразните физически и химични действия на почистващите препарати за отслабване или премахване на адхезията между мръсотия и измитите предмети, подпомагани от механични сили (като ръчно почистване, разбъркване на пералня или въздействие на водата), което в крайна сметка води до отделяне на мръсотия.
① Механизъм на отстраняване на мръсотия на течност
О: Мокрота: Повечето течни мръсотия са мазна и има тенденция да намокри различни влакнести предмети, образувайки мазен филм над техните повърхности. Първата стъпка в измиването е действието на почистващия препарат, което причинява намокряне на повърхността.
Б: Механизъм на разточване за отстраняване на маслото: Втората стъпка на отстраняване на течните мръсотия се случва чрез процес на търкаляне. Течната мръсотия, която се разпространява като филм на повърхността, прогресивно се търкаля в капчици поради преференциалното намокряне на измиващата течност на влакнестата повърхност, като в крайна сметка се заменя с измиващата течност.
② Механизъм на отстраняване на твърда мръсотия
За разлика от течната мръсотия, отстраняването на твърда мръсотия разчита на способността на измиващата течност да намокри както частиците на мръсотията, така и повърхността на носещия материал. Адсорбцията на повърхностноактивни вещества върху повърхностите на твърда мръсотия и носителя намалява техните сили за взаимодействие, като по този начин намалява якостта на адхезия на частиците от мръсотия, което ги прави по -лесни за отстраняване. Освен това повърхностноактивните вещества, особено йонни повърхностноактивни вещества, могат да увеличат електрическия потенциал на твърдата мръсотия и повърхностния материал, улеснявайки по -нататъшното отстраняване.
Неонните повърхностноактивни вещества са склонни да се адсорбират върху обикновено заредените твърди повърхности и могат да образуват значителен адсорбиран слой, което води до намалено презареждане на мръсотия. Катионните повърхностноактивни вещества обаче могат да намалят електрическия потенциал на мръсотията и повърхността на носителя, което води до намаляване на отблъскването и премахва отстраняването на мръсотията.
③ Отстраняване на специална мръсотия
Типичните почистващи препарати могат да се борят с упорити петна от протеини, нишестета, кръв и телесни секрети. Ензимите като протеазата могат ефективно да премахнат петна от протеини, като разграждат протеините на разтворими аминокиселини или пептиди. По същия начин нишестетата могат да бъдат разложени на захари чрез амилаза. Липазите могат да помогнат за разлагане на примесите на триацилглицерола, които често са трудни за отстраняване чрез конвенционални средства. Петна от плодови сокове, чай или мастило понякога изискват окислителни средства или редуктанти, които реагират с групите, генериращи цветно, за да ги вложат в по-разтворими във вода фрагменти.
(4) Механизъм на химическо чистене
Гореспоменатите точки се отнасят предимно до измиване с вода. Въпреки това, поради разнообразието от тъкани, някои материали може да не реагират добре на измиването на вода, което води до деформация, избледняване на цветовете и др. Много естествени влакна се разширяват при мокри и лесно се свиват, което води до нежелани структурни промени. По този начин, химическото почистване, обикновено използване на органични разтворители, често се предпочита за тези текстил.
Химическото почистване е по -меко в сравнение с мокрото измиване, тъй като свежда до минимум механичните действия, които биха могли да повредят дрехите. За ефективно отстраняване на мръсотия при химическо чистене, мръсотията се категоризира в три основни типа:
① МАСЛО РАЗДЕЛЕНА МРАТ: Това включва масла и мазнини, които се разтварят лесно при разтворители за химическо чистене.
② Водноразтворима мръсотия: Този тип може да се разтвори във вода, но не и в разтворители за химическо чистене, включващи неорганични соли, нишестета и протеини, които могат да кристализират, след като водата се изпари.
③ мръсотия, която не е нито масло- нито водоразтворима: Това включва вещества като въглеродни черни и метални силикати, които не се разтварят в нито една среда.
Всеки тип мръсотия изисква различни стратегии за ефективно отстраняване по време на химическо чистене. Маслената разтворима мръсотия се отстранява методологически с помощта на органични разтворители поради отличната им разтворимост в неполярни разтворители. За водоразтворими петна трябва да има адекватна вода в агента за химическо чистене, тъй като водата е от решаващо значение за ефективно отстраняване на мръсотия. За съжаление, тъй като водата има минимална разтворимост в средствата за химическо почистване, повърхностноактивните вещества често се добавят, за да помогнат за интегриране на водата.
Повърхностноактивните вещества подобряват капацитета на почистващия агент за вода и подпомагат осигуряването на разтваряне на водоразтворими примеси в мицелите. Освен това, повърхностноактивните вещества могат да инхибират мръсотията от образуване на нови отлагания след измиване, подобрявайки ефикасността на почистването. Лекото добавяне на вода е от съществено значение за отстраняването на тези примеси, но прекомерните количества могат да доведат до изкривяване на тъканта, като по този начин се налага балансирано съдържание на вода в разтвори за химическо чистене.
(5) Фактори, влияещи върху действието на миене
Адсорбцията на повърхностноактивни вещества върху интерфейсите и произтичащото от това намаляване на междуфазното напрежение е от решаващо значение за отстраняване на течна или твърда мръсотия. Измиването обаче е по своята същност сложно, повлияно от множество фактори при дори подобни видове препарати. Тези фактори включват концентрация на детергент, температура, свойства на мръсотия, видове влакна и структура на тъканите.
① Концентрация на повърхностноактивни вещества: Мицелите, образувани от повърхностноактивни вещества, играят основна роля в промиването. Ефективността на измиване драстично се увеличава, след като концентрацията надмина критичната концентрация на мицела (CMC), следователно детергентите трябва да се използват при концентрации, по -високи от CMC за ефективно промиване. Въпреки това, концентрациите на детергентите над CMC добивът намалява възвръщаемостта, което прави излишната концентрация ненужна.
② Ефект на температурата: Температурата оказва дълбоко влияние върху ефикасността на почистване. Като цяло по -високите температури улесняват отстраняването на мръсотията; Прекомерната топлина обаче може да има неблагоприятни ефекти. Повишаването на температурата има тенденция да подпомага дисперсията на мръсотията и може също да причини мазна мръсотия да емулгира по -лесно. И все пак, при плътно изтъкани тъкани, повишената температура, което издува влакната, може по невнимание да намали ефективността на отстраняването.
Температурните колебания също влияят на разтворимостта на повърхностно активното вещество, броя на CMC и мицелите, като по този начин влияят върху ефективността на почистване. За много повърхностноактивни вещества с дълга верига по-ниските температури намаляват разтворимостта, понякога под собствения си CMC; По този начин може да е необходимо подходящо затопляне за оптимална функция. Температурните въздействия върху CMC и мицелите се различават за йонни спрямо неионни повърхностно активни вещества: Повишаването на температурата обикновено повишава CMC на йонните повърхностно активни вещества, като по този начин изисква корекция на концентрацията.
③ пяна: Съществува често срещано погрешно схващане, свързващо способността за пенообразуване с ефективността на измиването - повече пяна не се равнява на превъзходното измиване. Емпиричните доказателства сочат, че детергентите за ниско засилване могат да бъдат еднакво ефективни. Пяната обаче може да помогне за отстраняване на мръсотия в определени приложения, като например при миене на съдове, където пяната помага за изместване на мазнините или в почистването на килимите, където повдига мръсотия. Освен това присъствието на пяна може да показва дали детергентите функционират; Излишната мазнина може да инхибира образуването на пяна, докато намаляването на пяната означава намалена концентрация на детергенти.
④ Тип на влакната и текстилни свойства: Отвъд химическата структура, външният вид и организацията на влакна влияят на прилепването на мръсотия и затрудненията на отстраняването. Влакна с груби или плоски структури, като вълна или памук, са склонни да улавят мръсотията по -лесно, отколкото гладките влакна. Тясно изтъканите тъкани първоначално могат да устоят на натрупването на мръсотия, но могат да попречат на ефективното измиване поради ограничения достъп до хванати мръсотия.
⑤ Твърда на водата: Концентрациите на Ca²⁺, Mg²⁺ и други метални йони влияят значително на резултатите от измиването, особено за анионните повърхностноактивни вещества, които могат да образуват неразтворими соли, които намаляват ефикасността на почистване. В твърда вода дори с адекватна концентрация на ПАВ, ефективността на почистването се къса в сравнение с дестилирана вода. За оптимална ефективност на ПАВ, концентрацията на Ca²⁺ трябва да бъде сведена до минимум до под 1 × 10⁻⁶ mol/L (Caco₃ под 0,1 mg/L), често се налага включването на водни средства в рамките на препарати.
Време за публикация: SEP-05-2024